JPH11107575A - Vibration control structure for building - Google Patents

Vibration control structure for building

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Publication number
JPH11107575A
JPH11107575A JP27465597A JP27465597A JPH11107575A JP H11107575 A JPH11107575 A JP H11107575A JP 27465597 A JP27465597 A JP 27465597A JP 27465597 A JP27465597 A JP 27465597A JP H11107575 A JPH11107575 A JP H11107575A
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JP
Japan
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building
seismic isolation
floor
vibration
main body
Prior art date
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Pending
Application number
JP27465597A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuya Ishihara
哲哉 石原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JDC Corp
Original Assignee
JDC Corp
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Filing date
Publication date
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  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the vibration of the whole building by movably supporting, at least, a floor of one story on support members provided on a main body structural part of a building via a base isolation device and by absorbing the vibration energy by the damper device. SOLUTION: A plurality of oil damper devices 15 are installed in the circumference of a base isolation floor 14 supported by a base isolation device 13. The oil damper devices 15 are installed between a pair of opposed circumferential end parts of the horizontal X-directional and Y directional base isolation floor 14, and an external skeleton 11. It is sufficient that at least, one base isolation floor 14 is provided, however, all the floors in all the stories of the building 10 may be set to the base isolation floors. The rigidity of the base isolation device 13 is set to a sure value so as to coincide the vibration period of the base isolation floor to the natural vibration period of the main structure 11 or set to weak so as to vibrate at a longer vibration period. The base isolation device 13 is so constituted that a plurality of thin metal plates and metal thin rubber plates are alternately laminated with each other. This constitution can suppress the vibration of the floor part and at the same time suppress the vibration of the whole building.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は建築物の制震構造に
関し、更に詳細には複数階の床部を免震装置により可動
に支持することで建築物全体の制震を図る建築物の制震
構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration control structure for a building, and more particularly, to a vibration control structure for a building in which the floor of a plurality of floors is movably supported by a seismic isolation device. About earthquake structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、建築物の制震手段としては、特開
平1−165885号公報、特開平1−247667号
公報、及び特開平1−250568号公報等に開示され
たものが知られている。特開平1−165885号公報
に開示された制震構造物は、構造物の複数次の固有振動
モードの最大振幅に相当する部分の壁体の少なくとも一
部を水平方向に移動自在に構成し、しかもこれらの壁体
自身の固有振動周期を構造物のそれぞれの振動モードの
固有周期とほぼ一致するようにし、そして壁体に自身の
水平方向の振動を減衰させる減衰機構を付設したことを
特徴とするものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a vibration control means for a building, those disclosed in JP-A-1-165885, JP-A-1-247667, JP-A-1-250568 and the like are known. I have. The vibration damping structure disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-165885 has a structure in which at least a part of a wall corresponding to a maximum amplitude of a plurality of natural vibration modes of the structure is movable in a horizontal direction, Moreover, the natural vibration period of these walls themselves is made to substantially match the natural period of each vibration mode of the structure, and the wall is provided with a damping mechanism for damping its own horizontal vibration. Is what you do.

【0003】また、特開平1−247667号公報に開
示された重層式免震制震構造物は、柱及び梁からなる主
架構における各層の内部空間にそれぞれ単層又は複数層
の床からなる小架構郡を、主架構とクリアランスを保っ
て当該主架構の梁からサスペンション材を介して懸吊支
持したことを特徴とするものである。
The multi-story seismic isolation structure disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-247667 is a small-scale seismic isolation structure having a single-layer or multiple-layer floor in the internal space of each layer in a main frame including columns and beams. The frame group is suspended from a beam of the main frame via a suspension member while maintaining a clearance with the main frame.

【0004】更に、特開平1−250568号公報に開
示された建築構造体の制震構造は、構造体の一部の壁又
は床を、構造体に対して水平方向に変位自在に設け、そ
の可動壁又は可動床と構造体との間に、両者の設定範囲
内の相対変位を許容する駆動機構を介在させ、構造体の
挙動を検出するために設けられた振動センサによる挙動
検出に基づき、可動壁又は可動床を構造体に対して接近
離隔するように駆動機構を作動する制御装置を備えたこ
とを特徴とするものである。
Further, in a vibration control structure of a building structure disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-25688, a part of a wall or a floor of the structure is provided so as to be displaceable in a horizontal direction with respect to the structure. Between the movable wall or movable floor and the structure, a drive mechanism that allows relative displacement within the set range of both is interposed, and based on the behavior detection by the vibration sensor provided to detect the behavior of the structure, A control device for operating a driving mechanism to move the movable wall or the movable floor toward and away from the structure is provided.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
1−165885号公報に開示された発明では、構造物
の複数次の固有振動モードの最大振幅に相当する部分の
壁体自身における固有振動周期を構造物のそれぞれの振
動モードの固有周期と一致させると共に壁体自身の水平
方向の振動を減衰機構により減衰させるようにしている
ため、構造物の設計や施工が非常に難しく、従ってコス
トが掛かるという問題があった。
However, in the invention disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-165885, the natural vibration period of the wall itself corresponding to the maximum amplitude of the multiple natural vibration modes of the structure is determined. Since the natural vibration of each vibration mode of the structure is matched and the horizontal vibration of the wall itself is attenuated by the damping mechanism, the design and construction of the structure is extremely difficult, and it costs much. There was a problem.

【0006】更に、この従来の制震構造物では、「床の
免震」という考え方は全くなく、床と建物の躯体とは同
一の振動をするため、大地震時にも床の上に位置する人
や物が安全なレベルにまで構造物を制震するためには数
多くの制震装置を設置しなければならないという問題が
あった。
Further, in this conventional vibration control structure, there is no concept of "seismic isolation of the floor", and the floor and the frame of the building vibrate in the same manner. There was a problem that many vibration control devices had to be installed in order to control structures to a safe level for people and things.

【0007】また、特開平1−247667号公報に開
示された発明の重層式免震制震構造物では、主架構にお
ける各層の内部空間にそれぞれ単層又は複数層の床から
なる小架構郡を、主架構とクリアランスを保って当該主
架構の梁からサスペンション材を介して懸吊支持してい
ることから、非常に構成が複雑となると共にこのような
構造の建物は非現実的であるという問題があった。
In the multi-story seismic isolation structure disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-247667, a small frame group consisting of a single-layer or multiple-layer floors is provided in the internal space of each layer in the main frame. However, since the beam of the main frame is suspended and supported via the suspension material while maintaining the clearance with the main frame, the structure becomes very complicated and the building having such a structure is unrealistic. was there.

【0008】更に、特開平1−250568号公報に開
示された建築構造体の制震構造では、構造体に対して水
平方向に変位自在に設けられた壁又は床を、構造体の挙
動を検出する振動センサによる挙動検出に基づき駆動機
構によって構造体との相対変位を小さくすべく積極的に
動かすようにしているため、加圧ポンプ、制御装置及び
その他の周辺装置などを含めた非常に大がかりな駆動機
構が必要となるという問題があった。
Further, in the vibration damping structure of a building structure disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 1-250568, a behavior of the structure is detected by using a wall or a floor provided to be displaceable in a horizontal direction with respect to the structure. Based on the behavior detection by the vibration sensor, the drive mechanism actively moves to reduce the relative displacement with the structure, so the scale including the pressurizing pump, control device and other peripheral devices is very large. There is a problem that a driving mechanism is required.

【0009】本発明の目的は、かかる従来の問題点を解
決するためになされたもので、床部を免震装置により水
平方向に移動可能に支持すると同時に、この床部の水平
方向への揺れを制御して建築物全体の揺れも抑制する建
築物の制震構造を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve such a conventional problem. The floor is supported by a seismic isolation device so as to be movable in the horizontal direction, and the floor is shaken in the horizontal direction. To provide a building vibration control structure which controls the vibration of the whole building by controlling the vibration.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は建築物の制震構
造であり、前述した技術的課題を解決するため以下のよ
うに構成されている。すなわち、本発明に係る建築物の
制震構造は、建築物の少なくとも任意の1つの階の床の
一部若しくは全部を、建築物の本体構造部に設けられた
支持部材の上に免震装置を介して水平方向に可動に支持
された免震床として構成し、この免震装置が前記免震床
に加わる水平方向への振動エネルギーを吸収して減衰さ
せるダンパー機能を内蔵し、更に免震装置の剛性を、建
築物の本体構造部における固有振動周期とほぼ同じ周期
で振動するように堅めに設定して前記本体構造部の固有
振動と共振させ、前記免震床へ加わる振動エネルギーを
前記免震装置が有するダンパー機能により集中的に吸収
して前記建築物全体の揺れを抑制するようにしたことを
特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a vibration control structure for a building, and is configured as follows to solve the above-mentioned technical problem. In other words, the seismic isolation structure of a building according to the present invention includes a seismic isolation device in which at least a part or the entire floor of at least one arbitrary floor of the building is placed on a support member provided in a main body structure of the building. The seismic isolation device is constructed as a seismic isolation floor that is movably supported in the horizontal direction through a damper. This seismic isolation device has a built-in damper function that absorbs and attenuates the horizontal vibration energy applied to the seismic isolation floor. The rigidity of the device is set firmly so as to vibrate at substantially the same period as the natural vibration period of the main body structure of the building, and resonates with the natural vibration of the main body structure, and the vibration energy applied to the seismic isolation floor is The seismic isolation device is characterized in that it is intensively absorbed by the damper function of the seismic isolation device to suppress the shaking of the entire building.

【0011】また、他の発明としての建築物の制震構造
は、建築物の少なくとも任意の1つの階の床の一部若し
くは全部を、建築物の本体構造部に設けられた支持部材
の上に免震装置を介して水平方向に可動に支持された免
震床として構成し、免震装置が免震床に加わる水平方向
への振動エネルギーを吸収して減衰させるダンパー機能
を内蔵し、更に免震装置の剛性を、建築物の本体構造部
における固有振動周期よりも更に長い周期で振動するよ
うに弱めに設定し、免震床へ加わる振動エネルギーを免
震装置が有するダンパー機能により吸収減衰して前記建
築物全体の揺れを抑制するようにしたことを特徴とす
る。
According to another aspect of the present invention, there is provided a vibration damping structure for a building in which a part or the whole of at least one floor of a building is supported on a support member provided on a main body structure of the building. The seismic isolation device is constructed as a seismic isolation floor that is supported movably in the horizontal direction via a seismic isolation device.The seismic isolation device has a built-in damper function that absorbs and attenuates horizontal vibration energy applied to the seismic isolation floor. The rigidity of the seismic isolation device is set weaker so that it vibrates at a longer period than the natural vibration period of the main body structure of the building, and the vibration energy applied to the seismic isolation floor is absorbed and damped by the damper function of the seismic isolation device And, the shaking of the whole building is suppressed.

【0012】更にまた、他の発明としての建築物の制震
構造は、建築物の少なくとも任意の1つの階の床の一部
若しくは全部を、建築物の本体構造部に設けられた支持
部材の上に免震装置を介して水平方向に可動に支持され
た免震床とし、免震床に加わる水平方向への振動エネル
ギーを吸収して減衰させるべく免震床と建築物の本体構
造部との間にダンパー装置を設置して構成され、免震装
置の剛性を、建築物の本体構造部における固有振動周期
とほぼ同じ周期で振動するように堅めに設定して本体構
造部の固有振動と共振させ、免震床へ加わる振動エネル
ギーをダンパー装置により集中的に吸収して建築物全体
の揺れを抑制するようにしたことを特徴とする。
Still another aspect of the present invention provides a vibration control structure for a building, in which at least a part or all of a floor of at least one arbitrary floor of the building is supported by a support member provided on a main body structure of the building. The seismic isolation floor is supported movably in the horizontal direction via a seismic isolation device, and the seismic isolation floor and the main body structure of the building are used to absorb and attenuate the horizontal vibration energy applied to the seismic isolation floor. The damper device is installed between the two, and the rigidity of the seismic isolation device is set firmly so that it vibrates at substantially the same cycle as the natural vibration cycle of the main body structure of the building, and the natural vibration of the main body structural part It is characterized in that it resonates and the vibration energy applied to the seismic isolation floor is intensively absorbed by the damper device to suppress the shaking of the whole building.

【0013】更に、別な発明としての建築物の制震構造
は、建築物の少なくとも任意の1つの階の床の一部若し
くは全部を、建築物の本体構造部に設けられた支持部材
の上に免震装置を介して水平方向に可動に支持された免
震床とし、免震床に加わる水平方向への振動エネルギー
を吸収して減衰させるべく免震床と前記建築物の本体構
造部との間にダンパー装置を設置して構成され、免震装
置の剛性を、建築物の本体構造部における固有振動周期
よりも更に長い周期で振動するように弱めに設定し、免
震床へ加わる振動エネルギーをダンパー装置により吸収
減衰して建築物全体の揺れを抑制するようにしたことを
特徴とする。
[0013] Further, a vibration damping structure for a building according to another invention is a method for damping a part or all of a floor of at least one arbitrary floor of a building on a support member provided on a main body structure of the building. The seismic isolation floor is supported movably in the horizontal direction via a seismic isolation device, and the seismic isolation floor and the main body structure of the building are used to absorb and attenuate horizontal vibration energy applied to the seismic isolation floor. The damper device is installed between the two, and the rigidity of the seismic isolation device is set weaker so as to vibrate at a longer period than the natural vibration period of the main body structure of the building, and the vibration applied to the seismic isolation floor Energy is absorbed and attenuated by a damper device to suppress the shaking of the entire building.

【0014】<本発明における具体的構成>本発明に係
る建築物の制震構造は、前述した必須の構成要素からな
るが、その構成要素が具体的に以下のような場合であっ
ても成立する。その具体的構成要素とは、ダンパー装置
が、床部の水平X方向における振動を吸収すべく免震床
の相反する一対の周囲端部と前記外側躯体との間に設置
され、更に前記水平X方向にほぼ直交する水平Y方向に
おける振動を吸収すべく前記免震床の他の相反する一対
の周囲端部と前記本体構造部との間に設置された少なく
とも2つのダンパー装置から構成されていることを特徴
とする。なお、前述した建築物のすべての階の床部の一
部若しくは全部を免震床とすることも好ましい。
<Concrete Configuration of the Present Invention> The vibration control structure of a building according to the present invention is composed of the essential components described above, but is established even if the components are specifically as follows. I do. The concrete component is that a damper device is installed between a pair of opposing peripheral ends of the base-isolated floor and the outer frame to absorb vibration in the horizontal X direction of the floor, and furthermore, the horizontal X The seismic isolation floor comprises at least two damper devices installed between the other opposing pair of peripheral ends and the main structure to absorb vibration in the horizontal Y direction substantially orthogonal to the direction. It is characterized by the following. In addition, it is also preferable that a part or all of the floors of all floors of the above-mentioned building be seismically isolated floors.

【0015】本発明の建築物の制震構造によると、例え
ば地震などによって建築物に振動エネルギーが付与され
た場合には、この建築物の免震床は免震装置が働いて建
築物の本体構造部に相対して水平方向に移動する。その
際、免震装置の剛性によって免震床の振動周期は本体構
造部のそれに一致するか、又は長くなる。
According to the seismic isolation structure of a building of the present invention, when vibration energy is applied to the building due to, for example, an earthquake, the seismic isolation floor of the building is actuated by a seismic isolation device to operate the main body of the building. It moves horizontally relative to the structure. At this time, the vibration cycle of the base-isolated floor is equal to or longer than that of the main body structure depending on the rigidity of the base-isolation device.

【0016】免震装置を堅めに設定することにより免震
床の振動周期が本体構造部の固有振動周期に一致する場
合には、建築物の本体構造部の固有振動と免震床の振動
とが共振し、建築物全体に掛かる振動エネルギーは免震
床の振動に集中する。従って、この免震床の本体構造部
に相対する水平移動を、免震装置が内蔵するダンパー機
能か若しくは別に設置したダンパー装置により集中的に
減衰(吸収)させることにより本体構造部の振動が結果
的に抑制される。
If the vibration cycle of the base-isolated floor matches the natural vibration cycle of the main body structural part by setting the seismic isolation device firmly, the natural vibration of the main body structural part of the building and the vibration of the base-isolated floor will be reduced. Resonates, and the vibration energy applied to the entire building concentrates on the vibration of the base-isolated floor. Therefore, the horizontal movement of the seismic isolation floor relative to the main structure is attenuated (absorbed) by the damper function built into the seismic isolation device or by a separately installed damper device. Is suppressed.

【0017】免震装置を弱めに設定して免震床の振動周
期を本体構造部の固有振動周期よりも長くするようにし
た場合には、床部への振動外力は伝わり難くなり、極端
に言えば床部は動いていない状態と同じとなる。床部は
建築物全体から見るとかなりの重量を占めることから、
床部が振動を受け難くなると建築物全体に働く地震力は
低減されることになる。その際、免震床の振動エネルギ
ーは、免震装置が内蔵するダンパー機能か若しくはダン
パー装置によって(減衰)吸収される。
When the vibration period of the base-isolated floor is made longer than the natural vibration period of the main body structure by setting the seismic isolation device to be weaker, the external vibration force to the floor becomes difficult to be transmitted, and extremely. Speaking of this, the floor is the same as when it is not moving. Since the floor occupies a considerable weight when viewed from the whole building,
If the floor becomes less susceptible to vibration, the seismic force acting on the entire building will be reduced. At that time, the vibration energy of the seismic isolation floor is absorbed (attenuated) by the damper function built in the seismic isolation device or by the damper device.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の建築物の制震構造
を図に示される実施形態について更に詳細に説明する。
図1には、本発明の一実施形態に係る制震構造を備える
建築物10が示されている。この実施形態に係る建築物
の制震構造は、建築物10の本体構造部11即ち柱や外
壁等を含む外側躯体に設けられた梁12等からなる支持
部材の上に通常の免震装置13を介して水平方向に可動
に支持された免震床14を含む。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a vibration control structure of a building according to the present invention.
FIG. 1 shows a building 10 having a vibration control structure according to one embodiment of the present invention. The seismic damping structure of a building according to this embodiment includes a normal seismic isolation device 13 on a main body structure 11 of a building 10, that is, a support member including a beam 12 provided on an outer skeleton including columns and outer walls. The floor includes a seismic isolation floor 14 supported movably in the horizontal direction through the floor.

【0019】免震装置13は、図2に示されるように多
数の薄い金属板13aと薄いゴム板13bとを交互に積
み重ねて構成されているもので、その構造は既によく知
られている。免震床14は、建築物10においてこの免
震装置13を使用して本体構造部11に設けられた梁1
2上で水平方向に移動可能に支持された床部をいう。な
お、図1において、免震装置13などを設けずに、梁1
2上に通常のように形成された床部は符号16で示して
いる。
As shown in FIG. 2, the seismic isolation device 13 is formed by alternately stacking a large number of thin metal plates 13a and thin rubber plates 13b, and the structure is already well known. The seismic isolation floor 14 is a beam 1 provided on the main body structure 11 using the seismic isolation device 13 in the building 10.
2 means a floor supported so as to be movable in the horizontal direction. In FIG. 1, the beam 1 is provided without the seismic isolation device 13 or the like.
The floor formed conventionally on 2 is designated by the reference numeral 16.

【0020】そして、免震装置13で支持された免震床
14の周囲には、図3に示されるようにその振動時に免
震床14の水平方向移動を止めてその振動を減衰(吸
収)させるべく、複数のオイルダンパー装置15が設置
されている。このオイルダンパー装置15の基本的な構
造としては、シリンダーの内部に位置するロッド端部の
ピストンがロッドの移動に伴ってシリンダー内を動く
時、ピストンによって分割されたシリンダー内の一方の
室からオイルを、ピストンに設けられたオリフィスを通
って他方の室に流入通過させることでピストンの動きを
抑制し、更にロッドをスプリングで元の位置に復帰させ
るようにしたものである。
Then, around the seismic isolation floor 14 supported by the seismic isolation device 13, as shown in FIG. 3, the horizontal movement of the seismic isolation floor 14 is stopped at the time of vibration and the vibration is attenuated (absorbed). A plurality of oil damper devices 15 are provided for the purpose. The basic structure of the oil damper device 15 is as follows. When a piston at the rod end located inside the cylinder moves in the cylinder with the movement of the rod, the oil is separated from one chamber in the cylinder divided by the piston. Is allowed to flow through the orifice provided in the piston into the other chamber, whereby the movement of the piston is suppressed, and the rod is returned to the original position by a spring.

【0021】このようなオイルダンパー装置15は、既
によく知られているものであり、従ってその詳細な説明
は省略する。オイルダンパー装置15は、免震床14の
水平X方向における振動を吸収すべく免震床14の相反
する一対の周囲端部と本体構造部即ち外側躯体11との
間、及び水平X方向にほぼ直交する水平Y方向における
振動を吸収すべく免震床14の他の相反する一対の周囲
端部と外側躯体11との間に少なくとも設置する必要が
ある。
Such an oil damper device 15 is already well-known, and therefore a detailed description thereof will be omitted. The oil damper device 15 is provided between the pair of opposing peripheral ends of the seismic isolation floor 14 and the main body structure, that is, the outer frame 11, and substantially in the horizontal X direction to absorb the vibration of the seismic isolation floor 14 in the horizontal X direction. In order to absorb vibration in the orthogonal horizontal Y direction, it is necessary to install the seismic isolation floor 14 at least between another pair of opposite peripheral ends and the outer frame 11.

【0022】このようなオイルダンパー装置15の数、
即ち幾つ設置するかは、ダンパー装置15の性能や建築
物における免震床14の位置(階数)によって異なるた
め、予めこれらの要素を念頭において適宜設計すること
が好ましい。
The number of such oil damper devices 15
That is, how many are installed depends on the performance of the damper device 15 and the position (the number of floors) of the seismic isolation floor 14 in the building. Therefore, it is preferable to appropriately design in advance with these elements in mind.

【0023】ところで、この実施形態に係る建築物の制
震構造では、本体構造部11が揺れた時に、免震床14
を水平方向に移動可能に支持する免震装置13の剛性
を、建築物の本体構造部11における固有振動周期とほ
ぼ同じ周期で振動するように堅めに設定されている。免
震装置13における剛性の設定は、積層ゴムの直径(断
面積)及び使用枚数によって行うことができる。
By the way, in the seismic control structure of the building according to this embodiment, the seismic isolation
The rigidity of the seismic isolation device 13 that supports the movable body in the horizontal direction is set so as to vibrate at substantially the same cycle as the natural vibration cycle of the main body structure 11 of the building. The rigidity of the seismic isolation device 13 can be set based on the diameter (cross-sectional area) of the laminated rubber and the number of rubber sheets used.

【0024】これにより、免震床14は、建築物10に
地震などの外力が加わった時、本体構造部11の固有振
動と共振し非常に大きく振動することになる。というこ
とは、本体構造11に加わる地震力は、免震床14を水
平方向に移動させる振動エネルギーに集中することとな
る。そこで、この免震床14の振動を前述したオイルダ
ンパー装置15で減衰(吸収)すれば、建築物10の本
体構造部11の制震ともなり、建築物全体の揺れを大き
くすることなく抑制することができる。
Accordingly, when an external force such as an earthquake is applied to the building 10, the seismic isolation floor 14 resonates with the natural vibration of the main body structure 11 and vibrates extremely. That is, the seismic force applied to the main body structure 11 is concentrated on the vibration energy that moves the base-isolated floor 14 in the horizontal direction. Therefore, if the vibration of the seismic isolation floor 14 is attenuated (absorbed) by the above-described oil damper device 15, the vibration of the main body structure 11 of the building 10 is also suppressed, and the vibration of the entire building is suppressed without increasing. be able to.

【0025】なお、この実施形態に係る建築物の制震構
造では、免震装置13の剛性を弱めに設定しても本体構
造部11に対する地震力を低減させることができる。す
なわち、免震装置13の剛性を、建築物10の本体構造
11における固有振動周期よりも更に長い周期で振動す
るように弱めに設定すると、免震床14へは振動外力が
伝わり難くなると共に、極めて長い周期で振動すること
になり、極端に言えば動いていない状態に等しくなる。
In the vibration damping structure for a building according to this embodiment, the seismic force on the main body structure 11 can be reduced even if the rigidity of the seismic isolation device 13 is set to be low. That is, if the rigidity of the seismic isolation device 13 is set to be weaker so as to vibrate at a period longer than the natural vibration period of the main body structure 11 of the building 10, the external vibration force is less likely to be transmitted to the seismic isolation floor 14, It will vibrate in a very long cycle, which is extremely equivalent to a state of no movement.

【0026】床部は建築物全体から見るとかなりの重量
を占めることから、免震床14が振動を受け難くなると
建築物全体に働く地震力は低減される。その結果、建築
物10における本体構造部11の揺れは大きくならず、
制震を図ることができる。
Since the floor occupies a considerable weight when viewed from the whole building, the seismic force acting on the whole building is reduced when the base-isolated floor 14 is hardly subject to vibration. As a result, the swing of the main body structure 11 in the building 10 does not increase,
It is possible to control the vibration.

【0027】このように免震床14を免震装置13で水
平方向に移動可能に支持して構成する時、免震装置13
の剛性を、建築物10における本体構造部11の固有振
動周期に一致させるように設定するか、又は本体構造部
11の固有振動周期よりも更に長い振動周期で動くよう
に設定することで、地震時における本体構造部11の揺
れを効果的に抑制することができることから経済的にも
大きな効果を奏する。
When the seismic isolation floor 14 is supported by the seismic isolation device 13 so as to be movable in the horizontal direction, the seismic isolation device 13 is used.
The rigidity of the building 10 is set so as to match the natural vibration cycle of the main body structure 11 in the building 10, or the stiffness of the building 10 is set to move at a vibration cycle longer than the natural vibration cycle of the main body structure 11. Since the shaking of the main body structure 11 at the time can be effectively suppressed, a great effect is obtained economically.

【0028】このような免震床14は、少なくとも1つ
設ければそれなりの効果を発揮するが、建築物10にお
ける全ての階の床部を免震床とすれば、地震時に各床部
の上に位置する人や物が激しく揺り動かされることがな
いばかりか、同時に本体構造部の揺れも更に一層抑制す
ることができる。ただし、現実的には、ある階の床すべ
てを免震床とすることはできず、例えば、階段の踊り場
などは、ここで言う「免震床」の対象から除くことが好
ましい。
If at least one such seismic isolation floor 14 is provided, a certain effect can be obtained. However, if the floors of all floors in the building 10 are made seismic isolation floors, each floor at the time of an earthquake can be used. Not only is a person or an object located above not violently rocked, but also the rocking of the main body structure can be further suppressed. However, in reality, not all floors on a certain floor can be seismically isolated floors. For example, landings on stairs are preferably excluded from the target of the “seismically isolated floor” here.

【0029】そのような意味から「床の全部」とは、本
体構造部からはどうしても切り離せない床部まで含むも
のではなく、あくまで実質的な床部のことを意味するも
のである。そして、「床の一部」とは、このような実質
的な床部の中で、その一部について免震床とすることも
できることを意味している。
In such a sense, "all of the floor" does not include a floor which cannot be separated from the main body structure, but means a substantial floor. And, "part of the floor" means that, in such a substantial floor part, a part of the floor can be used as a base-isolated floor.

【0030】なお、前述した本発明の一実施形態におけ
る制震構造では、免震装置13が薄い金属板13aとゴ
ム板13bとを交互に積層した構成されたものであった
が、図4に示されるように免震床14の下面に球面状の
受け板23aを設け、梁12の上部に、通常は受け板2
3aの中心部に位置するように設置された球体23bを
取り付けるようにして構成された免震装置即ち転がり支
承23を使用してもよい。
In the vibration control structure according to one embodiment of the present invention, the seismic isolation device 13 is configured by alternately laminating thin metal plates 13a and rubber plates 13b. As shown, a spherical receiving plate 23 a is provided on the lower surface of the seismic isolation floor 14, and
A seismic isolation device, that is, a rolling bearing 23, configured to attach a sphere 23b installed at the center of 3a may be used.

【0031】このような転がり支承23によれば、免震
床14が水平方向に移動した時に、受け板23aの球面
を利用して、当該免震床14を元の位置に自動的に復帰
する復元性を持たせることができる。この転がり支承2
3においてその剛性を設定するには、その復元性を強め
たり弱めたりすることであり、それは受け板23aの球
面曲率を変えることにより行うことができる。すなわ
ち、球面の曲率を短くすると周期が短くなって剛性を硬
くしたのと同じ免震効果を得られ、また曲率を長くする
と周期は長くなって剛性を弱くしたのと同じ免震効果を
得ることができる。
According to such a rolling bearing 23, when the base-isolated floor 14 moves in the horizontal direction, the base-isolated floor 14 is automatically returned to the original position by using the spherical surface of the receiving plate 23a. Restorability can be provided. This rolling bearing 2
The setting of the rigidity in 3 is to increase or decrease the resilience, which can be performed by changing the spherical curvature of the receiving plate 23a. In other words, shortening the curvature of the spherical surface shortens the period and obtains the same seismic isolation effect as increasing rigidity, and increasing the curvature increases the period and obtaining the same seismic isolation effect as reducing the rigidity. Can be.

【0032】前述した実施形態では、オイルダンパー装
置15を図3に示されるように床部14の端面と外側躯
体11の内壁面との間に設置して説明されているが、本
発明ではダンパー装置のこのような設置位置に限定され
るものではなく、図1に示されるように免震床14の下
面側に設置することもできることはいうまでもない。
In the above-described embodiment, the oil damper device 15 is described as being installed between the end face of the floor portion 14 and the inner wall face of the outer frame 11 as shown in FIG. It is needless to say that the apparatus is not limited to such an installation position, but can be installed on the lower surface side of the seismic isolation floor 14 as shown in FIG.

【0033】更に、前述の実施形態では、免震床に加わ
る水平方向への振動エネルギーをオイルダンパー装置1
5によって吸収して減衰させるようにしたが、このよう
なオイルダンパー装置15を用いることなく、ダンパー
機能を内蔵した特殊な免震装置を使用することによって
も同様な効果を奏する。
Further, in the above embodiment, the vibration energy in the horizontal direction applied to the seismic isolation floor is transferred to the oil damper device 1.
Although the damper 5 is used to absorb and attenuate, the same effect can be obtained by using a special seismic isolation device having a built-in damper function without using such an oil damper device 15.

【0034】ダンパー機能を内蔵する免震装置は、近年
開発された「転がり支承」の改良型装置であり、これは
例えば特開平2−54040号公報に開示されている。
また、これ以外にも図2に示される免震装置で、通常の
積層ゴムに代えて高減衰積層ゴムを用いたものが知られ
ている。
The seismic isolation device having a built-in damper function is an improved type of "rolling bearing" developed in recent years, and is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-54040.
In addition, a seismic isolation device shown in FIG. 2 using a high damping laminated rubber instead of a normal laminated rubber is also known.

【0035】この高減衰積層ゴムも既に公知のものであ
るが、その特性について簡単に説明すると、この積層ゴ
ムは、「荷重支持機能」、「バネ機能」、「減衰(ダン
ピング)機能」を同時に兼ね備えたもので、この履歴ル
ープは粘性的な減衰を持っているため、滑らかな曲線を
描き、その減衰能力は振幅の幅広い範囲で15%(等価
減衰定数)前後を保有しているものである。
Although this high damping laminated rubber is already known, the characteristics of the laminated rubber will be briefly described. This laminated rubber simultaneously has a “load supporting function”, a “spring function”, and a “damping (damping) function”. This hysteresis loop has a viscous damping, so it draws a smooth curve, and its damping capacity is around 15% (equivalent damping constant) over a wide range of amplitude. .

【0036】更に、ダンパー機能を内蔵する免震装置と
して、すべり支承を用いることができる。すなわち、す
べり支承を免震装置として用いた場合、すべりに伴う摩
擦力をダンパー機能として利用することができる。この
すべり支承も既に公知のものであるが、簡単に説明する
と、このすべり支承は、「荷重支持機能」と「減衰(ダ
ンピング)機能」を同時に兼ね備えたもので、すべり面
を四ふっ化エチレン系樹脂とステンレス鋼板の組み合わ
せにより、摩擦係数を0.1程度に小さくし、摩擦力を
上回る地震加速度が作用すると鉛直荷重を支持しながら
滑動を生じ、滑動の方向とは逆向きに摩擦抵抗力が作用
するためダンパーと同様な減衰効果が得られる。
Further, as a seismic isolation device having a built-in damper function, a slide bearing can be used. That is, when the sliding bearing is used as the seismic isolation device, the frictional force associated with the sliding can be used as a damper function. Although this slide bearing is already known, to briefly explain, this slide bearing has both a “load supporting function” and a “damping (damping) function” at the same time. The coefficient of friction is reduced to about 0.1 by the combination of resin and stainless steel plate, and when an earthquake acceleration exceeding the frictional force is applied, sliding occurs while supporting the vertical load, and the frictional resistance is opposite to the sliding direction. As a result, a damping effect similar to that of the damper can be obtained.

【0037】このように高減衰積層ゴムを備える免震装
置、転がり支承の改良型、又はすべり支承を含む、いわ
ゆるダンパー機能を内蔵する免震装置は、支承機能とダ
ンパー機能が一体として働くため、前述したようなオイ
ルダンパー装置を別体に設ける必要がなく、所望の効果
を得ながら構成を単純化することができる。なお、すべ
り支承を用いる場合、これを単独で用いることもできる
が、通常、積層ゴム又はコイルバネなどのスプリングと
併用するか又はすべり面に曲率を施して元の位置に戻る
復元力を持たせるようにすることが必要である。
As described above, a seismic isolation device having a high damping laminated rubber, an improved type of rolling bearing, or a seismic isolation device having a built-in damper function, including a sliding bearing, has a structure in which the bearing function and the damper function work integrally. It is not necessary to separately provide the oil damper device as described above, and the configuration can be simplified while obtaining a desired effect. In addition, when using a sliding bearing, it can be used alone, but usually, it is used together with a spring such as a laminated rubber or a coil spring, or a curvature is applied to the sliding surface so as to have a restoring force to return to an original position. It is necessary to

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の建築物の
制震構造によれば、床部を従来公知の免震装置で支持す
る際にその免震装置の剛性を、本体構造部の固有振動周
期に一致させるように設定するか、又は本体構造部の固
有振動周期よりも更に長い振動周期で動くように設定す
るだけで、建築物の本体構造の制震も同時に図ることが
できる。そのため、本発明では、複雑な設計や施工をせ
ずに、また多大な費用を掛けることなく建築物の制震を
図ることができる。
As described above, according to the building vibration control structure of the present invention, when the floor is supported by the conventionally known seismic isolation device, the rigidity of the seismic isolation device is reduced by the structure of the main body structure. The vibration control of the main body structure of the building can be achieved at the same time simply by setting it to match the natural vibration period or by setting it to move at a vibration period longer than the natural vibration period of the main body structure. Therefore, according to the present invention, it is possible to control the vibration of the building without complicated design and construction, and without incurring a large cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係る制震構造を備える建
築物を概略的に示す構成説明図である。
FIG. 1 is a configuration explanatory view schematically showing a building provided with a vibration control structure according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示される建築物に取り付けられた免震装
置を拡大して示す概略的な構成説明図である。
FIG. 2 is a schematic structural explanatory view showing an enlarged view of a seismic isolation device attached to the building shown in FIG. 1;

【図3】図1に示される建築物に取り付けられた免震床
を概略的に示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view schematically showing a seismic isolation floor attached to the building shown in FIG. 1.

【図4】床部を支持する免震装置の別の例を概略的に示
す構成説明図である。
FIG. 4 is a configuration explanatory view schematically showing another example of the seismic isolation device supporting the floor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 建築物 11 本体構造部 12 梁(支持部材) 13 免震装置 14 免震床 15 オイルダンパー装置 16 床部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Building 11 Main body structural part 12 Beam (support member) 13 Seismic isolation device 14 Seismic isolation floor 15 Oil damper device 16 Floor

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 建築物の少なくとも任意の1つの階の床
の一部若しくは全部を、前記建築物の本体構造部に設け
られた支持部材の上に免震装置を介して水平方向に可動
に支持された免震床として構成し、 前記免震装置が前記免震床に加わる水平方向への振動エ
ネルギーを吸収して減衰させるダンパー機能を内蔵し、
更に前記免震装置の剛性を、前記建築物の本体構造部に
おける固有振動周期とほぼ同じ周期で振動するように堅
めに設定して前記本体構造部の固有振動と共振させ、前
記免震床へ加わる振動エネルギーを前記免震装置が有す
るダンパー機能により集中的に吸収して前記建築物全体
の揺れを抑制するようにしたことを特徴とする建築物の
制震構造。
1. A part or all of a floor of at least one arbitrary floor of a building is horizontally movable via a seismic isolation device on a support member provided on a main body structure of the building. The seismic isolation device is configured as a supported seismic isolation floor, and has a built-in damper function that absorbs and attenuates horizontal vibration energy applied to the seismic isolation floor,
Further, the rigidity of the seismic isolation device is set so as to vibrate at substantially the same cycle as the natural vibration cycle of the main body structure of the building, and is resonated with the natural vibration of the main body structure, to the seismic isolation floor. A vibration control structure for a building, wherein added vibration energy is intensively absorbed by a damper function of the seismic isolation device so as to suppress shaking of the whole building.
【請求項2】 建築物の少なくとも任意の1つの階の床
の一部若しくは全部を、前記建築物の本体構造部に設け
られた支持部材の上に免震装置を介して水平方向に可動
に支持された免震床として構成し、 前記免震装置が前記免震床に加わる水平方向への振動エ
ネルギーを吸収して減衰させるダンパー機能を内蔵し、
更に前記免震装置の剛性を、前記建築物の本体構造部に
おける固有振動周期よりも更に長い周期で振動するよう
に弱めに設定し、前記免震床へ加わる振動エネルギーを
前記免震装置が有するダンパー機能により吸収減衰して
前記建築物全体の揺れを抑制するようにしたことを特徴
とする建築物の制震構造。
2. A part or all of a floor of at least one arbitrary floor of a building is horizontally movable via a seismic isolation device on a support member provided on a main body structure of the building. The seismic isolation device is configured as a supported seismic isolation floor, and has a built-in damper function that absorbs and attenuates horizontal vibration energy applied to the seismic isolation floor,
Further, the rigidity of the seismic isolation device is set to be weaker so as to vibrate at a longer period than the natural vibration period of the main body structure of the building, and the seismic isolation device has vibration energy applied to the seismic isolation floor. A vibration control structure for a building, wherein the vibration of the whole building is suppressed by absorbing and damping by a damper function.
【請求項3】 建築物の少なくとも任意の1つの階の床
の一部若しくは全部を、前記建築物の本体構造部に設け
られた支持部材の上に免震装置を介して水平方向に可動
に支持された免震床とし、前記免震床に加わる水平方向
への振動エネルギーを吸収して減衰させるべく前記免震
床と前記建築物の本体構造部との間にダンパー装置を設
置して構成され、 前記免震装置の剛性を、前記建築物の本体構造部におけ
る固有振動周期とほぼ同じ周期で振動するように堅めに
設定して前記本体構造部の固有振動と共振させ、前記免
震床へ加わる振動エネルギーを前記ダンパー装置により
集中的に吸収して前記建築物全体の揺れを抑制するよう
にしたことを特徴とする建築物の制震構造。
3. A part or all of a floor of at least one arbitrary floor of a building is horizontally movable via a seismic isolation device on a support member provided on a main body structure of the building. A supported seismic isolation floor, and a damper device is installed between the seismic isolation floor and the main structure of the building to absorb and attenuate horizontal vibration energy applied to the seismic isolation floor. The rigidity of the seismic isolation device is set firmly so as to vibrate at substantially the same cycle as the natural vibration cycle of the main body structure of the building to resonate with the natural vibration of the main body structure, A vibration control structure for a building, wherein the vibration energy applied to the building is intensively absorbed by the damper device to suppress the shaking of the whole building.
【請求項4】 建築物の少なくとも任意の1つの階の床
の一部若しくは全部を、前記建築物の本体構造部に設け
られた支持部材の上に免震装置を介して水平方向に可動
に支持された免震床とし、前記免震床に加わる水平方向
への振動エネルギーを吸収して減衰させるべく前記免震
床と前記建築物の本体構造部との間にダンパー装置を設
置して構成され、 前記免震装置の剛性を、前記建築物の本体構造部におけ
る固有振動周期よりも更に長い周期で振動するように弱
めに設定し、前記免震床へ加わる振動エネルギーを前記
ダンパー装置により吸収減衰して前記建築物全体の揺れ
を抑制するようにしたことを特徴とする建築物の制震構
造。
4. A part or all of a floor of at least one arbitrary floor of a building is horizontally movable via a seismic isolation device on a support member provided on a main body structure of the building. A supported seismic isolation floor, and a damper device is installed between the seismic isolation floor and the main structure of the building to absorb and attenuate horizontal vibration energy applied to the seismic isolation floor. The rigidity of the seismic isolation device is set to be weaker so as to vibrate at a longer period than the natural vibration period of the main body structure of the building, and the vibration energy applied to the seismic isolation floor is absorbed by the damper device. A vibration damping structure for a building, wherein the vibration is damped to suppress the shaking of the whole building.
【請求項5】 前記ダンパー装置が、前記床部の水平X
方向における振動を吸収すべく前記免震床の相反する一
対の周囲端部と前記外側躯体との間に設置され、更に前
記水平X方向にほぼ直交する水平Y方向における振動を
吸収すべく前記免震床の他の相反する一対の周囲端部と
前記本体構造部との間に設置された少なくとも2つのダ
ンパー装置から構成されていることを特徴とする請求項
3又は4に記載の建築物の制震構造。
5. The apparatus according to claim 5, wherein said damper device is provided with a horizontal X
Installed between a pair of opposing peripheral ends of the seismic isolation floor and the outer frame to absorb vibration in the horizontal direction, and further, to absorb vibration in the horizontal Y direction substantially orthogonal to the horizontal X direction. 5. The building according to claim 3, wherein the building comprises at least two damper devices installed between another pair of opposite peripheral ends of the floor and the main body structure. Damping structure.
【請求項6】 前記建築物のすべての階の床部の一部若
しくは全部を免震床としたことを特徴とする請求項3な
いし5のいずれかに記載の建築物の制震構造。
6. The seismic isolation structure of a building according to claim 3, wherein a part or all of the floors of all floors of the building are seismically isolated floors.
JP27465597A 1997-10-07 1997-10-07 Vibration control structure for building Pending JPH11107575A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1156176A1 (en) * 2000-05-19 2001-11-21 Inso Sistemi Per Le Infrastrutture Sociali S.R.L System for disconnection between horizontal elements and supporting structure of a building

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1156176A1 (en) * 2000-05-19 2001-11-21 Inso Sistemi Per Le Infrastrutture Sociali S.R.L System for disconnection between horizontal elements and supporting structure of a building

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